(57)【要約】【課題】  低硬度であり且つ耐久性に優れたスポンジゴムロールを提供する。【解決手段】  ＥＰＤＭゴムを用いた低硬度スポンジゴムロールにおいて、ＥＰＤＭ生ゴムが非油展でエチレン含有量が５８％以上の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が５０以上のもの、又はエチレン含有量が５８％未満の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８０以上のものを用い、且つ補強剤を実質的に添加しないで発泡体とし、当該発泡体の平均セル径が４００μｍ以下である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＰＤＭゴムを用いた低硬度スポンジゴムロールにおいて、ＥＰＤＭ生ゴムが非油展でエチレン含有量が５８％以上の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が５０以上のもの、又はエチレン含有量が５８％未満の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８０以上のものを用い、且つ補強剤を実質的に添加しないで発泡体とし、当該発泡体の平均セル径が４００μｍ以下であることを特徴とするスポンジゴムロール。
【請求項２】
請求項１において、前記ＥＰＤＭ生ゴム１００重量部に対して、軟化剤が４０重量部以下添加されていることを特徴とするスポンジゴムロール。
【請求項３】
請求項１又は２において、ゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで４０°以下であることを特徴とするスポンジゴムロール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記ＥＰＤＭ生ゴム１００重量部に対して熱可塑性樹脂を１０重量部以下配合したことを特徴とするスポンジゴムロール。
【請求項５】
請求項４において、前記熱可塑性樹脂がポリエチレンであることを特徴とするスポンジゴムロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポンジゴムロールに関し、特に、複写機、ファクシミリ、各種プリンター等の各種ＯＡ機器等の転写、現像用のロール、各種給紙、搬送を行う給紙搬送用ロールなどに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種ＯＡ機器の転写、現像、あるいは給紙・搬送用のロールとしては、従来より、ＥＰＤＭゴムが用いられている（特許文献１，２等参照）。しかしながら、これらの文献にあるように、ソリッドゴムで低硬度化を図るために、軟化剤を多量に添加する必要があり、ブリードによる汚染や耐久性の面で問題がある。一方、スポンジ、すなわち、発泡体とすることにより低硬度とすることがある。このような低硬度のスポンジゴムロールを製造する場合、比較的ムーニー粘度の低いポリマーを使用することで、比較的低硬度化が容易であるが、分子量が小さいため、耐久性に劣るという問題がある。この場合、カーボン等の充填剤を添加しても、耐久性がポリマーに依存するために改善されず、硬度も上昇してしまうという問題がある。また、高耐久性を得るために高ムーニー粘度の材料を用いフリー発泡法により比較的低硬度なものが得られるが、３０°（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）以下のものを得ようとすると、セルが肥大化して耐久特性が低下し、外観が損なわれると共に紙粉等の混入による耐久性や各種機能の低下が生じ、また、セット性が低下するという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７７５０８号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平７−２４２７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑み、低硬度であり且つ耐久性に優れたスポンジゴムロールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ムーニー粘度の高いポリマーを用い、必要に応じて所定の配合で熱可塑性樹脂を添加して、所定の条件で微発泡化することにより、補強剤を添加することなく、低硬度、高耐久性のスポンジゴムロールを得ることができるという新たな知見を得て、本発明を完成させた。
【０００７】
かかる本発明の第１の態様は、ＥＰＤＭゴムを用いた低硬度スポンジゴムロールにおいて、ＥＰＤＭ生ゴムが非油展でエチレン含有量が５８％以上の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が５０以上のもの、又はエチレン含有量が５８％未満の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８０以上のものを用い、且つ補強剤を実質的に添加しないで発泡体とし、当該発泡体の平均セル径が４００μｍ以下であることを特徴とするスポンジゴムロールにある。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ＥＰＤＭ生ゴム１００重量部に対して、軟化剤が４０重量部以下添加されていることを特徴とするスポンジゴムロールにある。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、ゴム硬度がＡｓｋｅｒ  Ｃで４０°以下であることを特徴とするスポンジゴムロールにある。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記ＥＰＤＭ生ゴム１００重量部に対して熱可塑性樹脂を１０重量部以下配合したことを特徴とするスポンジゴムロール。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記熱可塑性樹脂がポリエチレンであることを特徴とするスポンジゴムロールにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、高ムーニー粘度の生ゴムを用い、圧力環境下で発泡させることにより、軟化剤を多量に用いずに且つ耐久性を高めるための補強剤を実質的に使用しないで、低硬度で高耐久性のスポンジゴムロールを提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のスポンジゴムロールは、高ムーニー粘度のＥＰＤＭ生ゴムを用いて所定の条件下で発泡させたものである。ここで、高ムーニー粘度のＥＰＤＭ生ゴムとは、非油展での生ゴムであり、エチレン含有量が５８％以上の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が５０以上のもの、又はエチレン含有量が５８％未満の場合にはムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８０以上のものをいう。ここで、ＥＰＤＭゴムとは、エチレンプロピレンジエン共重合体をいうが、ＥＰＤＭとして市販されているものは全て含む。なお、実質的に油展した状態での生ゴムのムーニー粘度が上述した範囲にあっても本発明の効果は得られないが、上述した高ムーニー粘度の生ゴムを用い、これに軟化剤を添加しても、軟化剤の添加量が４０重量部以下であれば、本発明の効果を得ることができる。
【００１４】
ここで、軟化剤としては、ＥＰＤＭに相溶するものであれば、特に限定されず、パラフィン系オイル、又はＳＰ値がＥＰＤＭに近くて相溶性のあるアロマ系オイルを挙げることができるが、汚染性を考慮すると、パラフィン系オイルを用いるのが好ましい。
【００１５】
また、本発明のスポンジゴムロールには、発泡剤、発泡助剤等は勿論、他の添加剤、すなわち、整泡剤、老化防止剤、酸化防止剤などを添加してもよいが、実質的に補強剤を添加しないものである。ここで、補強剤を実質的に添加しないとは、カーボン、シリカなどの補強剤を特別に配合しないでという意味であり、他の添加剤と共に微少量添加されてしまう場合を排除するものではない。
【００１６】
本発明のスポンジゴムロールは、平均セル径が４００μｍ以下である。平均セル径が４００μｍより大きいと、外観性が低下し、また、紙粉等が混入して耐久性さらにはカール取りや給紙、搬送性などの用途に応じた機能が低下し、さらに、セット性が低下して起動時の立ち上がりの性能の低下等が生じる。また、セル径は耐久性にも影響するので、好ましくは１５０μｍ以下である。
【００１７】
このようにセルの肥大化を防止して耐久性を確保するためには、セルの肥大化を防止して発泡させる必要があり、所望の圧力を負荷した環境下で発泡させるのが好ましい。また、セル径は、発泡剤や発泡助剤の種類、配合量等によって大きく変化するので、適宜条件を選定する必要がある。また、発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力の条件を独立して制御することにより発泡率及びゴム硬度を調整するように製造することもでき、この製造方法は先に出願した特許出願に詳細に説明されている（特願２００３−１１３３１７）。
【００１８】
また、本発明のスポンジゴムロールは、ゴム硬度はＡｓｋｅｒ  Ｃで４０°以下であるのが好ましい。目的とした低硬度で高耐久性のスポンジゴムロールを得るためである。
【００１９】
本発明のスポンジゴムロールは、ＥＰＤＭ生ゴム１００重量部に対して熱可塑性樹脂を１０重量部以下配合してもよい。ここで、熱可塑性樹脂としては、代表的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂をいうが、加硫（架橋）の際に溶融するものであれば使用できる。従って、融点が１７０℃以下の熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらの実施例は本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００２１】
（実施例１）
エチレン含有量６６％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が９０のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（６６％／９０））１００重量部に、分子量２００万のポリエチレン１０重量部添を加し、添加剤として酸化亜鉛５重量部とステアリン酸１重量部を添加し、さらに、発泡剤１２重量部、発泡助剤７重量部、硫黄１．６重量部、およびパラフィン系オイル３５重量部を加え、混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで行った。
【００２２】
（実施例２）
ポリエチレンとして、分子量５万のものを５重量部配合した以外は、実施例１と同様に配合して混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで行った。
【００２３】
（実施例３）
ポリエチレンとして、分子量３０００のものを１０重量部配合し、軟化剤であるパラフィン系オイルを３０重量部とした以外は、実施例１と同様に配合して混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００２４】
（実施例４）
ポリエチレンを配合せず、軟化剤であるパラフィン系オイルを２５重量部とした以外は、実施例１と同様に配合して混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００２５】
（実施例５）
エチレン含有量６７％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が７１のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（６７％／７１））１００重量部に、添加剤として酸化亜鉛５重量部とステアリン酸１重量部を添加し、さらに、発泡剤１２重量部、発泡助剤７重量部、硫黄１．６重量部、およびパラフィン系オイル２０重量部を加え、混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００２６】
（実施例６）
エチレン含有量６７％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が３８のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（６７％／３８））５０重量部とエチレン含有量６７％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が７１のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（６７％／７１））５０重量部とのブレンド（エチレン含有量６７％、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５０〜６０、約５４）に、添加剤として酸化亜鉛５重量部とステアリン酸１重量部を添加し、さらに、発泡剤１２重量部、発泡助剤７重量部、硫黄１．６重量部、およびパラフィン系オイル１５重量部を加え、混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００２７】
（実施例７）
エチレン含有量５９％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が９０のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（５９％／９０））１００重量部に、添加剤として酸化亜鉛５重量部とステアリン酸１重量部を添加し、さらに、発泡剤１２重量部、発泡助剤７重量部、硫黄１．６重量部、およびパラフィン系オイル２５重量部を加え、混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００２８】
（実施例８）
ＥＰＤＭとして、エチレン含有量５４％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が１０５のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（５４％／１０５））を用いた以外は、実施例７と同様に配合して混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００２９】
（実施例９）
ＥＰＤＭとして、エチレン含有量５６％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が８６のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（５６％／８６））を用いた以外は、実施例７と同様に配合して混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで行った。
【００３０】
（実施例１０）
有機発泡剤３重量部、発泡助剤２重量部、無機発泡剤３重量部とした以外は、実施例４と同一の配合とした。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００３１】
（比較例１）
エチレン含有量６７％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が３８のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（６７％／３８））１００重量部に、添加剤として酸化亜鉛５重量部とステアリン酸１重量部を添加し、さらに、発泡剤１２重量部、発泡助剤７重量部、硫黄１．６重量部、およびパラフィン系オイル５重量部を加え、混練し、ゴム硬度Ａｓｋｅｒ  Ｃで２５°狙いで発泡成形した。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００３２】
（比較例２）
ＥＰＤＭとして、エチレン含有量５４％でムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が７４のＥＰＤＭ生ゴム（ＥＰＤＭ（５４％／７４））を用い、軟化剤としてのパラフィン系オイルを２０重量部とした以外は、比較例１と同様にした。
【００３３】
（比較例３）
補強剤としてカーボンを３５重量部添加し、軟化剤としてのパラフィン系オイルを７５重量部とした以外は実施例４と同様にした。
【００３４】
（比較例４）
軟化剤としてのパラフィン系オイルを２０重量部とし、加硫の際にオートクレーブを使用せずにフリー発泡させた以外は実施例４と同様にした。
【００３５】
（比較例５）
有機発泡剤６重量部、発泡助剤５重量部、無機発泡剤２重量部とした以外は、実施例１０と同一の配合とした。加硫はオートクレーブで同一条件で行った。
【００３６】
（試験例）
各実施例および比較例の発泡体について、ゴム硬度（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）、平均セル径、発泡倍率、磨耗量を測定した。
【００３７】
なお、セル径は、１００倍の顕微鏡写真でランダムに１０個測定した平均とした。
【００３８】
また、発泡倍率は、下記式から求めた。
【００３９】
発泡倍率  ＝発泡後の加硫ゴムの密度（ｇ／ｃｍ３）  ／  発泡剤を抜いた加硫前のゴムの密度（ｇ／ｃｍ３）
【００４０】
さらに、磨耗量（ｃｍ３）は、図１に示すような耐久試験機で測定した。すなわち、各実施例及び比較例のスポンジゴムロールを所定の長さにカットして、外径２２ｍｍ、内径９ｍｍ、長さ２３ｍｍのロールを作製し、このスポンジゴムロール１１を、ポリアミド製の対向ロール１２に対して対向配置し、この間に試験紙１３を挟み込み、ロール間に、試験荷重４００ｇをかけ、この試験紙１３を１ｍｍ／ｓの速度で矢印方向Ａに試験紙送りロール１４で送り出すと共に、スポンジゴムロール１１を矢印方向Ｂに６００ｒｐｍの回転をかけ、１０００００回転後の磨耗量を測定した。磨耗量は以下の式から算出した。
【００４１】
磨耗量＝〔試験前の重量（ｇ）  −  試験後の重量（ｇ）〕／  使用スポンジゴムロールの密度（ｇ／ｃｍ３）
【００４２】
これらの結果を表１−１および表１−２に、配合と併せて示す。
【００４３】
また、実施例および比較例で用いたＥＰＤＭをエチレン含有量５８％以上と５８％未満とに分けて、ムーニー粘度と磨耗量との関係を図２および図３に示す。
【００４４】
この結果、エチレン含有量５８％以上のＥＰＤＭを用いた場合には、生ゴムムーニー粘度が５０を超える実施例６、実施例５、実施例７および実施例４で磨耗量が０．２ｃｍ３以下で、耐久性に優れるが、ムーニー粘度が３８の比較例１ではゴム剥離が生じ、耐久性が著しく劣ることがわかった。一方、エチレン含有量５８％未満のＥＰＤＭを用いた場合には、生ゴムムーニー粘度が８０を超える実施例９および実施例８では磨耗量が０．２ｃｍ３以下で、耐久性に優れるが、ムーニー粘度が７４の比較例２では磨耗量が０．６ｃｍ３近くとなり、耐久性が著しく劣ることがわかった。また、実施例４と同様な配合でも、加硫時の圧力を低下させて平均セル径が３３４μｍのもの（実施例１０）では、磨耗量が０．２ｃｍ３以下と、耐久性に問題はなかったが、フリー発泡して平均セル径が４８０μｍのもの（比較例４）、低圧力で平均セル径が４３４μｍのもの（比較例５）では、ゴム剥離が生じたり、磨耗量が０．３ｃｍ３以上と大きく、耐久性が著しく劣ったりすることがわかった。さらに、補強剤としてカーボンを添加すると、軟化剤を多量に添加すれば低硬度化はできることがわかったが（比較例３）、当然、汚染性の問題が生じる。
【００４５】
一方、ポリエチレンを添加すると（実施例１〜３）、平均セル径が小さくなる傾向にあり、特に高分子量のポリエチレンを添加した場合には、磨耗量が著しく低下し、耐久性向上に大きく寄与することがわかった。
【００４６】
【表１−１】
2005061467.tif 000002
【００４７】
【表１−２】
2005061467.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】磨耗量測定の様子を示す図である。
【図２】試験例におけるムーニー粘度と磨耗量との関係を示す図である。
【図３】試験例におけるムーニー粘度と磨耗量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１  スポンジゴムロール
１２  対向ロール
１３  試験紙
１４  試験紙送りロール
【図１】
2005061467.tif 000004
【図２】
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【図３】
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